《船舶电气设备及系统》课程教学大纲
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大连海事大学
《船舶电气设备及系统》课程教学大纲
Syllabus for MARINE ELECTRICAL EQUIPMENT AND SYSTEM
课程编号 新 13006610 原 13006610 学时/学分 90/5
开课单位 轮机工程学院 考核方式 考试
适用专业 轮机工程 执笔者
编写日期 2008年7月
一、本课程的性质与任务
本课程是为轮机管理（机电合一）专业开设的专业课之一。通过本课程的学习，获得有关电机、船舶电气设备的机构、工作原理和运行管理方面的基本知识、基本理论和基本技能。培养学生具有初步的对电机和主要电气设备的运行管理能力，为将来深入广泛地学习船舶电工技术和从事专业工作打下理论和实践的基础。
二、课程简介
本课程主要内容包括：船用电机、电器和电力拖动基础；机舱和甲板机械电力拖动的控制；船舶电站与船舶电力网的组成、运行原理和管理技术；船舶照明系统；常用电工测量仪表；船用电气设备、油轮电气系统的特殊要求与安全管理以及安全用电等。具有层次分明，适用面较广，有较强的理论性和实践性的特点。
The course mainly covers marine electrical motor、rudiments
of electrical equipments and electrical drive; control methods
of the drive machines in the engine space and on the deck; the
composition of the ship power station and the ship electrical
network, and its working principle and the technique of its
management; ship lighting system; the usage of the electrical measure instruments; marine electrical equipments、special
requirement of oil tanker electriccal system and so on. The
course combines the theory and the practice together, covers
a widely area of appliance.
三、课程知识体系架构及教学要求
（一）理论授课
1．磁路
概念：
●磁滞损耗及涡流损耗；
◎磁性材料的磁性能及分类；电磁感应；
○磁路；磁场强度；磁感应强度；磁导率；
原理：
●磁路欧姆定律；
○安培环路定律；
方法及应用：
●右手螺旋定则；右手定则；左手定则；
2．变压器
概念：
●变压器及基本结构；匝数比及变比；变压器外特性；
◎自耦变压器；电压/电流互感器
○绕组相对极性（同名端、异名端）；
原理：
●单相变压器的工作原理；
◎三相变压器的工作原理； 方法及应用：
●单相变压器电压变换、电流变换及阻抗变换的基本原理及计算方法；
◎三相变压器的绕组接法与变比关系；电流互感器及电压互感器工作原理及安全防范；
○交流铁心线圈的电路分析；直流铁心线圈的电路分析；单相变压器的电路分析；绕组相对极性的判别方法；
3．异步电动机
概念：
●旋转磁场；同步转速；转差率；电磁功率；电磁转距；
◎三相异步电动机的基本参数；
原理：
●三相异步电动机转动原理；三种工作状态的条件及特性；三相异步电动机的机械特性；单相异步电机的特性；
◎三相异步电动机的等效电路；
○三相异步电动机的转矩及功率平衡方程；
方法及应用：
●三相电动机起动方法；单相电动机起动方法
4．同步电机
概念：
●励磁方式；空载特性；电枢反应；外特性；调节特性；
◎功角特性；
原理：
●同步发动机的工作原理； ◎同步电动机的工作原理；
方法及应用：
●同步发电机的电压方程式及相量图；有功功率和无功功率调节方法；电磁功率与转距的计算方法；同步发电机并联运行的条件；
◎同步电动机的起动；
○同步发电机的短路与振荡
5．直流电机
概念：
●励磁方式；电动势；电磁转距；空载特性；外特性；机械特性；直流发电机的自励起压条件；直流电动机的起动和反转；
◎直流电动机铭牌；直流发动机铭牌；电枢反应；
○转子结构；定子结构；
原理：
●直流电机的励磁方式；电动势与电磁转距的计算；直流发电机的空载特性；直流发电机的外特性；直流电动机的机械特性；
◎直流电动机的基本工作原理；直流发电机的基本工作原理；
○无刷直流电动机；（选讲）；
方法及应用：
●直流发电机的自励起压条件； 直流电动机的起动和反转；
◎直流电机的电压平衡方程；
6．控制用电机
概念：
●伺服电动机；测速发电机；自整角机；步进电动机； 原理：
●伺服电动机的工作原理；测速发电机的工作原理；自整角机的工作原理；步进电动机的工作原理；
方法及应用：
●伺服电动机的运行特性；测速发电机的运行特性；控制式自整角机的工作原理；力矩式自整角机的工作原理；步进电动机的运行方式；
◎控制式自整角机的接线方式；力矩式自整角机的接线方式；
7．电力拖动基础
概念：
●恒转矩负载；恒功率负载；起动；调速；制动；
原理：
●电力拖动的运动方程；负载的机械特性；电动机的起动方法；交流电动机的调速方法；直流电动机的调速方法；电动机的制动方法；
◎电动机调速时的机械特性曲线；电动机制动时的机械特性曲线；
方法及应用：
●起动方法；转速公式；调速方法；制动方法；反转方法
◎电力拖动系统运动方程式
8．电动机的自动控制基础
概念：
●各种控制电器；保护环节；控制环节；典型控制电路；可编程序控制器（PLC）；
◎可编程序控制器（PLC）的基本指令；
原理： ●各种控制电器的工作原理；基本控制环节的工作原理；典型控制电路的工作原理；
◎可编程序控制器（PLC）的工作原理；
方法及应用：
●各种控制电器的电路符号；电动机的磁力起动器控制电路；电动机的降压起动控制；
◎可编程序控制器（PLC）的应用；
9．船舶甲板机械电力拖动与控制
概念：
●甲板机械（锚机、绞缆机、起货机等）；电力拖动自动控制系统；
◎电动液压控制系统；
原理：
●起货机的电力拖动与控制的工作原理与基本要求；
◎锚机的电力拖动与控制的工作原理与基本要求；
方法及应用：
●起货机的电力拖动控制线路；
◎锚机的电力拖动控制线路；
10．船舶舵机的电力拖动与控制
概念：
●舵机；单动舵；随动舵；自动舵；
◎比例舵；比例微分舵；比例微分积分舵；
原理：
●舵机电力拖动控制的基本要求；各种操舵方式的工作原理；自动舵的调节规律；自动舵的各种工作原理；
◎自动操舵系统的基本要求；
方法及应用：
●各种操舵系统的工作原理；
◎自动操舵系统的基本工作原理；
11．辅助机械的电力拖动与控制
概念：
●自动切换；自动控制；组合起动屏；
原理：
●备用泵的自动切换控制电路的工作原理；
方法及应用：
●备用泵的自动切换控制线路的运行分析；
○分油机自动控制线路；（选讲）油水分离器的自动控制线路；（选讲）船舶冷藏箱设备的自动控制线路；（选讲）
12．船舶电力系统的组成
概念：
●船舶电力系统；电站；配电装置；船舶电网；发电机并联运行；手动并车的操作；应急电源；万能式自动空气断路器；轴带发动机；
◎定矩浆；变矩浆；
原理：
●船舶电力系统的组成及特点；发电机并联运行的条件；
◎电网的保护及保护装置；
方法及应用： ●同步发动机的保护及保护装置；应急电源实际操作；
◎主配电盘与应急配电盘的关系；船舶轴带发动机的主要种类及其应用；
○船舶电站容量和发电机组数量确定；
13．同步发动机的并车运行
概念：
●同步指示灯；同步表；自动并车装置；
◎船舶电站自动整步器；
原理：
●发电机并联运行的条件的分析；手动并车整步原理；
◎自动准同步并车原理；
方法及应用：
●发电机手动并车的操作；
◎同步指示灯法的应用；同步表法的应用；
○船舶电站自动整步器
14．同步发动机电压及无功功率自动调整
概念：
●静态电压调整率；动态电压调整率；自励恒压装置；相复励；均压线；
◎电压调整特性；
原理：
●自励起压的基本条件和恒压原理；
◎并联运行发动机组间无功功率的分配； 方法及应用：
●电流叠加相复励自励恒压装置的分析；直流均压线法和交流均压线法的应用；
◎电磁叠加相复励自励恒压装置的分析；无刷发动机励磁系统的分析；
○晶闸管自励恒压励磁系统；可控相复励自励恒压装置的分析；
15．电力系统频率及有功功率自动调整
概念：
●调速器；调速特性；自动分级卸载；
◎自动调频调载；
原理：
●发动机并联运行的有功功率分配；
◎调速器的动作原理；
方法及应用：
●有功功率的转移操作；自动分级卸载装置；
◎自动调频调载原理；
16．船舶自动化电站
概念：
●机舱自动化；电站自动化；船舶电站自动控制装置；中压电力系统；
◎功率自动管理功能；
原理：
●船舶电站自动控制装置的组成及工作原理；船舶中压电力系统；
◎PMA 71型船舶电力管理系统；
方法及应用：
